Invertir en ciencia

¿Qué es dar, o pedir, dinero para ciencia? o ¿Qué es invertir en ciencia?

Parece que solo podemos hablar en términos de más dinero o menos dinero. Más dinero será bueno y menos dinero será malo. Todo lo demás es contraintuitivo.

Pero ¿qué se hace con ese dinero? ¿Como se reparte? ¿Cuánto se destina a generar conocimiento o ciencia básica y cuanto de desarrollar aplicaciones? ¿cuánto de ese dinero se destina a que los científicos hagan ciencia, dedicándole el tiempo necesario, con los equipamientos técnicos necesarios para obtener resultados valorizables en los plazos previstos?

Estaremos de acuerdo en que no se debe destinar dinero a la ciencia solo para mantener el trabajo del colectivo de investigadores, personal de apoyo y gestores. Tampoco como elemento de marketing político. ¿Compartimos que la inversión en ciencia será más eficiente cuanto más se dedique a poner el juego el conocimiento científico de los investigadores? ¿Qué fracción de la inversión en ciencia se utiliza para conjugar el verbo HACER?

Tengo el presentimiento de que las hojas Excel  de un gran número de empleados del mundo de la investigación científica están ocupadas por euros (los que tengo, los que necesito, los que pierdo, a los que puedo optar, etc.). ¿Qué porcentaje de la actividad del personal investigador se dedica a actividades que no son ciencia? ¿Qué porcentaje de las plantillas de los agentes tecnológicos no se dedican a actividades de investigación?

¿Estamos seguros de que una vez redistribuida  la inversión en ciencia, llega a los científicos el dinero suficiente para generar conocimiento o desarrollar aplicaciones valorizables con la necesaria motivación, tiempo y oportunidad de aprender?

¿Cuántas de las personas que hablan de ciencia trabajan como científicos? ¿En dónde están los científicos?

Sin duda, la actividad científica debe de ser esencial en una sociedad que aspire a formar parte del mundo desarrollado. A mayor valoración de la actividad científico-tecnológica, el progreso económico será mayor. España no valora esta actividad como lo hacen otros países de su entorno. Pero, además de recursos económicos hay que ofrecer y exigir eficiencia y resultados.

Presiento que una fracción demasiado elevada de los pocos recursos económicos destinados a ciencia y tecnología, por razones diversas, no conjugan el verbo HACER.

¿A qué esperamos para recomponernos?

¿Nos creemos eso de la nueva normalidad?

¿Creemos que la pandemia y sus consecuencias pueden haber provocado cambios permanentes en la economía, en algunos hábitos sociales y de consumo o en el contexto laboral?

¿...y?

¿Tendremos que aguardar varios meses más hasta estar seguros de si estos cambios se consolidan?

¿Esperaremos a que alguien nos diga lo que tenemos que hacer a partir de ahora mientras actualizamos nuestro último análisis de impacto para determinar cuánto nos va a afectar?

¿Los agentes tecnológicos españoles conocemos nuestro contexto industrial? o nos lo tiene que explicar el Boston Consulting Group o Deloitte?

En situaciones como la presente, las predicciones se utilizan para promover cambios interesados, es decir, los que explicamos cómo será la nueva normalidad lo hacemos a partir de cómo queremos que sea, rediseñando así el futuro.

¿Queremos participar en el rediseño de nuestro modelo socioeconómico o preferimos esperar a que lo hagan otros que incorporen sus prioridades y principios ideológicos?

¿Nos resignamos a padecer todas las consecuencias negativas de esta crisis sin intentar aprovechar ninguna de sus oportunidades?

Percibo demasiada poca valentía, responsabilidad y determinación en los agentes sociales de nuestro país, depositarios y generadores de conocimiento. Está bien analizar la historia, pero aprovechémoslo para aprender lecciones que nos permitan mejorar nuestra sociedad y anticiparnos a futuros contextos complejos.

¿Cómo imaginamos reimpulsar la economía o reducir el desempleo?

¿En qué vamos a invertir para suplir la pérdida de actividad económica en algunos sectores que podrían no normalizarse o que se relocalizarán? ¿Para qué sectores, productos y servicios debe, por estratégicos, recuperarse la soberanía nacional?

Todas estas preguntas nos llevan a escenarios diferentes que ponen en juego nuevos aspectos industriales y tecnológicos que cuanto antes deberíamos empezar a movilizar. Oigo reflexionar poco sobre todo esto.

Oportunidades y actuales limitaciones de la Fabricación Aditiva de Plásticos y Composites

A la Fabricación Aditiva de Plásticos y Composites le queda camino para explorar y explotar todas sus posibilidades. Considero que esta familia de procesos y postprocesos harán disminuir las barreras económicas y aumentar las barreras tecnológicas, contribuyendo a democratizar los medios productivos, dando juego a los generadores de conocimiento y no solo a los que especulan con el conocimiento generado por otros. La Fabricación Aditiva va a contribuir a que se lancen nuevos productos y más sofisticados porque minimiza el riesgo económico asociado a la fabricación de utillajes. Igualmente, considero que la F.A. impactará positivamente en el driver ALIGERAMIENTO, todavía no suficientemente explotado por los sobrecostes asociados al uso de composites de altas prestaciones.

Webinar impartido por TECNALIA durante el periodo de confinamiento

https://www.youtube.com/watch?v=AnO9J4WhScE

https://www.spri.eus/es/tecnologia-comunicacion/momento-empresas-hagan-hueco-fabricacion-aditiva/

COMPOSITES. Resumen de la Feria JEC 2018 (Publicado en Interempresas)

Sin duda, la JEC sigue siendo una Feria sobre composites única, que permite una inmersión rápida en los aspectos tecnológicos y de mercado de este sector. Este año se celebró los días 6-7 y 8 en la feria de muestras de Villepinte París-Nord. En esta edición, la Feria contó con más de 1.300 expositores y 42.000 visitantes de 115 países. Su estructura de contenidos se mantiene constante en lo esencial pero siempre tratando de incorporar propuestas nuevas. Por ejemplo, un programa ha permitido a 10 estudiantes de doctorado presentar sus tesis a la industria. Otra novedad en la feria de este año fue la introducción del Programa Public Choice en el que los votos del público elijen sus proyectos favoritos.

Los ganadores fueron:

• Inca-Fiber (Alemania): Un nuevo procedimiento de electrodeposición para metalizar fibras de carbono en un solo paso utilizando electrolitos respetuosos con el medio ambiente para mejorar las propiedades.
• AeroComposit JSC (Rusia): Tecnología de infusión para un ala de avión.

Los composites, tal y como indican casi todos los estudios de prospectiva, crecerán a buen ritmo y ello se nota en la feria. La participación tanto de expositores como de visitantes muy alta.

Los sectores industriales mejor representados, son lógicamente los que más composites consumen: transporte (automoción, aeronáutica, ferrocarril y naval), construcción, energía, y deporte representan el 75% del mercado total, siendo automoción (22%) y aeronáutica (21% del valor de las ventas) los actores principales. En esta edición han surgidos nuevas temáticas o más bien temáticas reformuladas y actualizadas como Industria 4.0. El peso que transmite las tecnologías de automatización y las propuestas de mejora competitiva de los procesos y productos demuestran que los composites están consolidándose y madurando no solo en productos de nicho sino también los ámbitos “mass production” o series largas.

 

Tabla. Mercado mundial de los composites 2016.

Tendencias

El sector automoción está asumiendo el liderazgo en las tecnologías de composite, más que por las oportunidades de mejora competitiva que ofrecen actualmente, por las expectativas de diferenciación de producto y adecuación a nuevas prestaciones que podrían ser demandadas en un futuro muy cercano. Los campos de aplicación en el sector se extienden de la carrocería (elementos fijos y móviles) al chasis (ejes, estabilizados, suspensiones, soportes, etc.).

En esta edición se percibe un elevado protagonismo del producto y sus conceptos de diseño lo que indica la madurez de algunos materiales y procesos que hace solo unos pocos años eran novedosos (sobre-inyección de termoplásticos). Se busca la optimización topológica de los componentes mediante la integración de nervaduras y la combinación de zonas reforzadas y no reforzadas. Es decir, los materiales más costosos solo se incorporan en las zonas donde su función los hace imprescindibles.

Se buscan tecnologías lo suficientemente flexibles y versátiles para obtener conceptos multimaterial y multifunción. En este sentido, los composites termoplásticos disfrutan de un protagonismo creciente debido a su capacidad de sobremoldeo y de ser soldables. Se percibe que los procesos de moldeo de composites comienzan a aproximar su tiempo de ciclo al de las tecnologías tradicionales. La desventaja del coste de los materiales va igualmente compensándose al actuarse sobre el diseño (auto-rigidificación e integración de funciones) de forma que disminuya el peso de los materiales más costosos.

En el sector aeronáutico no son esperables incrementos muy importantes en el uso de los composites pero sí evoluciones en los procesos y utillajes y en la incorporación de materiales termoplásticos.

El precio de la fibra de carbono continúa bajando al tiempo que los recicladores se han fijado en el elevado valor contenido en los residuos de este material. Los procesos de reciclaje de carbono han dado el salto de la planta piloto a la instalación industrial ayudados por el interés en promover modelos de economía circular.

Aunque los procesos de fabricación aditiva todavía se circunscriben a ferias específicas, comienzan a identificares aspirantes a actores principales en el ámbito de los composites, ya sea desde el reto de la automatización, del utillaje y de los nuevos materiales y formatos diseñados específicamente para estos procesos. Se percibe una tendencia a integrar o hibridar la fabricación aditiva con otras tecnologías de postprocesado que permitan extender su uso a campos de aplicación industriales.

Presencia española

Aunque la JEC no es la feria con mayor protagonismo español sí se mantiene un número de destacado de empresas, ya sea con stand propio, en dentro de stands multiempresa o de proyectos de I+D.

Tabla. Representación española en la JEC.

MTorres fue un destacado representante de nuestra industria, galardonada con el Premio a la Innovación en Procesos Compuestos porque su nuevo sistema de fabricación automatizado sin molde para fuselajes monocasco en material compuesto fue considerado de alto carácter innovador y disruptivo.

Ganadores de los JEC Innovation Awards

Procesos de aeroespacial

Proceso de fabricación de monocascos sin moldes

M. Torres Diseños Industriales SAU (España). Nuevo proceso de fabricación para grandes estructuras monocasco de materiales compuestos con refuerzos completamente integrados y sin necesidad de contar con moldes completos.
Ventajas principales:
• Drástica reducción del mecanizado, de hasta un 70%
• Disminución global de los costes de fabricación, de hasta un 40%
• Reducción del peso con motivo de la supresión de los elementos de fijación
• Optimización topológica de los refuerzos
• Mejora de la flexibilidad del proceso.

Foto2. Proceso de fabricación de monocascos sin moldes. Tecnología de infusión para las alas de aeronaves

Tecnlogía de infusión para las alas de aeronaves

AeroComposit, JSC (Rusia) y su socio Solvay (Reino Unido). Uso de la tecnología de infusión en la fabricación de elementos estructurales primarios de las alas de aeronaves, lo cual permite construir estructuras integrales de materiales compuestos de alta elongación y formas aerodinámicas complejas. Ventajas principales:

• Estructuras de aeronaves más ligeras
• Disminución de costes de los equipos
• Disminución del tiempo total y ahorro de energía
• Mayor flexibilidad en la producción
• Menor porosidad y mejor calidad de las piezas.

 Tecnología de infusión para las alas de aeronaves.

Aplicaciones de aerospacial

Aplicaciones estructurales complejas de la tecnología sándwich de la firma MAI

Airbus (Alemania) y sus socios BMW Group (Alemania), Universidad Técnica de Múnich (TUM) (Alemania), Neue Materialien Bayreuth GmbH (Alemania), Werkzeugbau Siegfried Hofmann GmbH (Alemania), BASF SE (Alemania), Foldcore GmbH (Alemania), Neenah Filtration (Alemania) y SGL Carbon GmbH (Alemania). Producción de una económica y compleja estructura sándwich en 2.5D de compuestos termoplásticos en un tiempo muy reducido, inferior a cinco minutos para los materiales aeroespaciales y a dos minutos y medio para los materiales de automoción. Ventajas principales:

• Piezas estructurales complejas en sándwich con modelado final en 2.5D
• Alta funcionalidad gracias a la inyección directa en la superficie
• Prevención de vacíos en la capa exterior con motivo del proceso
• Solución muy económica, gracias a ciclos de trabajo reducidos en un único aparato
• Uso en toda la industria y producción a grande y mediana escala.

Aplicaciones estructurales complejas de la tecnología sándwich de la firma MAI.

Aplicaciones de automoción

Sistema ligero de suspensión para automóviles con materiales compuestos
Ford-Werke GmbH (Alemania) y sus socios Gestamp (Reino Unido), GRM Consulting (Reino Unido) y la Universidad de Warwick (Reino Unido). Componente estructural de suspensión de materiales compuestos que permite reducir considerablemente el peso utilizando un proceso patentado de fabricación por sobremoldeo de preimpregnados/SMC/acero, pionero en la industria, diseñado mediante la aplicación de la novedosa tecnología de ingeniería asistida por ordenador (CAE). Ventajas principales:

• Disminución del peso con la correspondiente reducción de las emisiones de CO2
• Pieza compleja de materiales compuestos fabricada con proceso one-shot.
• Disminución del tiempo de ingeniería/desarrollo de cara a la comercialización en el mercado
• Herramientas de CAE para la optimización de piezas de diversos materiales •
• El primer proceso de sobremoldeo de preimpregnados/SMC/acero de la industria.

 Sistema ligero de suspensión para automóviles con materiales compuestos.

Procesos de automoción

Producción en grandes volúmenes con polímeros reforzados con fibra de carbono: módulo con pared trasera de carbono

Audi AG (Alemania) y sus socios Voith Composites GmbH & Co. KG (Alemania), Dow Automotive (Suiza) y Zoltek Corp. (EE UU). Por primera vez, se puede aprovechar todo el potencial de los polímeros reforzados con fibra de carbono en una producción de grandes volúmenes gracias a un novedoso módulo con pared trasera y a tecnologías de producción económicas. Ventajas principales:

• Solución de compuestos económica y de gran rendimiento
• Integración del sistema funcional en un módulo estructural
• Nueva tecnología de fabricación para grandes volúmenes
• Preensamblaje paralelo a la línea de ensamblaje
• Máxima libertad de diseño de los polímeros reforzados con fibra de carbono en producciones de grandes volúmenes.

Producción en grandes volúmenes con polímeros reforzados con fibra de carbono: módulo con pared trasera de carbono

Construcción

El sistema Cabkoma de varillas de protección con polímeros reforzados con fibra de carbono

Komatsu Seiren Co., Ltd (Japón) y sus socios, el Instituto Tecnológico de Kanazawa (Japón) y Nagase ChemteX Corporation (Japón). Komatsu Seiren ha desarrollado un sistema de varillas de protección con polímeros reforzados con fibra de carbono que permite realizar un moldeo a gran velocidad y con costes muy bajos mediante la polimerización in-situ de una resina epoxi termoplástica. Ventajas principales:

• Gran productividad a bajo coste
• Gran duración y alta resistencia
• Material no ferroso e inoxidable
• Ligero y enrollable
• Buena procesabilidad, puede aplicarse in situ.

El sistema Cabkoma de varillas de protección con polímeros reforzados con fibra de carbono.

Naval

Cubierta de carga hecha de materiales compuestos para un buque portavehículos de una capacidad de 7.000 unidades

Uljanik JSC (Croacia). El buque portavehículos Siem Cicero utiliza un gran número de estructuras de compuestos PRFV para las cubiertas de carga, lo cual le permite reducir considerablemente el peso, el consumo de combustible y las emisiones de CO2. Ventajas principales:

• Reducción del consumo de combustible: un 4,5% o 2,1 t. al día
• Aumento de la carga útil: 800 toneladas
• Disminución del tiempo de producción
• Mejora de la seguridad de la tripulación y de la carga en caso de incendio
• Mismo coste de producción que el diseño convencional.

 Cubierta de carga hecha de materiales compuestos para un buque portavehículos de una capacidad de 7.000 unidades.

Ferrocarril

Estructura de bogie ligera y optimizada con fibra de carbono

ELG Carbon Fibre Ltd (Reino Unido) y sus socios Alstom Transport (Reino Unido), Magma Structures (Reino Unido), Universidad de Birmingham (Reino Unido) y Universidad de Huddersfield (Reino Unido). Primer proyecto de desarrollo de una estructura de bogie con fibra de carbono y material reciclado que suprime los obstáculos que impedían su adopción comercial. Ventajas principales:

• Reducción del peso en un 50% como mínimo
• Disminución del desgaste del carril y del mantenimiento
• Disminución del potencial de calentamiento del planeta
• Técnica de fabricación en grandes volúmenes
• Disminución del coste de inversión de la solución de compuestos.

Estructura de bogie ligera y optimizada con fibra de carbono.

Deporte-Ocio

Sistema de construcción modular para basculante posterior de motocicleta
BMW Group (Alemania) y sus socios EDAG Engineering GmbH (Alemania), KraussMaffei Technologies GmbH (Alemania), Chr. Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG (Alemania), TUM-LCC (Alemania), Automation W + R GmbH (Alemania) y FHG-IGCV (Alemania). Sistema modular para un basculante de forma compleja y reforzado con fibra de carbono, que permite ajustar individualmente las propiedades mecánicas a unos niveles de precio y peso competitivos en comparación con las soluciones metálicas. Ventajas principales:

• Piezas adaptadas a los resultados en un único molde
• Zona de carga adaptada, refuerzo de cinta de carbono unidireccional
• Posibilidad de producir a gran escala de forma económica
• Gran flexibilidad de diseño mediante moldeo por inyección
• Buena coherencia con los resultados de la simulación y las pruebas.

Sistema de construcción modular para basculante posterior de motocicleta.

Smart cities

Wet Core Pod: Módulo de cuarto de baño prefabricado con materiales compuestos

G12 Innovation (Brasil) y MC Materiales Compuestos (Argentina) y sus socios Plaquimet (Argentina), Purcom (Brasil) e IS Groupe - Composite Integrity (Francia). El Wet Core Pod es un módulo de cuarto de baño prefabricado con materiales compuestos que, mediante la industrialización, facilita la etapa más compleja, costosa y duradera de un proyecto de construcción. Ventajas principales:

• Reducción del tiempo de construcción y aumento de la productividad
• Control total de la calidad
• Ahorro de energía y respeto del medio ambiente.

Wet Core Pod: Módulo de cuarto de baño prefabricado con materiales compuestos.

Desarrollo sostenible

Línea 3 en 1 para la fabricación de compuestos reciclados

Cetim-Cermat (Francia) y su socio Cetim (Francia). Línea modular que utiliza un innovador proceso termomecánico para fabricar paneles a gran escala a partir de residuos plásticos o compuestos y para el estampado en caliente de las piezas a partir de dichos paneles. Ventajas principales:

• Línea de producción modular y flexible
• Producción de compuestos reciclados de alta calidad
• Rentabilidad
• Tecnologías adaptadas a las pyme.

Línea 3 en 1 para la fabricación de compuestos reciclados.

Conclusiones

El uso de los composites sigue teniendo uno de sus principales nichos de aplicación en los sectores para los que el aligeramiento es un requerimiento funcional y/o para tamaños de serie que no permiten amortizar utillajes requeridos por los procesos tradicionales.

Se percibe que la aplicación de los composites en productos finales, sistema o componentes aporta elementos de diferenciación y de mejora de prestaciones menos difíciles de conseguir que con tecnologías metálicas tradicionales. En el sector movilidad, el ritmo de crecimiento de los composites dependerá de la identificación y argumentación de esas mejores y nuevas prestaciones y del desarrollo de la movilidad electrificada.

En el sector construcción se buscan los diseños singulares, la modularidad y la simplificación de los procesos de fabricación y montaje in situ.

En definitiva, el hecho de que los composites continúen creciendo a un ritmo anual del 4% en volumen y 5% en valor y de que sus tecnologías requieran integrar estrechamente y de modo simultaneo, proceso, producto, utillaje y postprocesos generando barreras de entrada tecnológicas interesantes, los posiciona como una valiosa alternativa alrededor de la cual se pueden consolidar competitivas líneas de negocio.

http://www.interempresas.net/Sector-Automocion/Articulos/216149-JEC-2018-la-referencia-mundial-de-los-composites.html

Innovación, Innovación, Innovación

Por favor, basta de hablar de la importancia de la Innovación y de su relación con el empleo de calidad. Basta de hablar de las profesiones del futuro, de los algoritmos, del Big Bata (no confundir con el Big Bang). Basta de hablar de la necesidad y falta de talento. Basta de gurús, Agencias, Clústers, Plataformas, Think Tanks, catedráticos, Asociaciones, Centros Tecnológicos, consultoras, Escuelas de Negocio, aceleradoras, incubadoras, cocineros, políticos e ex-políticos (suponiendo que exista esta figura)) y todo tipo de organismos dedicados a analizar y analizarnos comparativamente con Escandinavia, Centro Europa o Corea del Sur. Basta de informes, gráficos y PowerPoint con conclusiones de sentido común ya manidas de tanto repetirse. Basta de confundirnos y confundir divulgación y sensibilización con publicidad, con electoralismo o con promoción personal.

Dejemos que los que tenga buenas ideas las materialicen, se equivoquen y aprendan. Facilitémosles el trabajo. Los innovadores deben de ser los protagonistas. “Investigador” no puede ser sinónimo de fracasado profesional que no ha llegado a un puesto de Dirección o gestión. Hoy por hoy, los perfiles profesionales más reconocidos y mejor pagados en el ámbito de la I+D es el de los que no hacen I+D. Por ello, tanta gente y empresas quieren y hasta consiguen vivir de hablar de lo importante que es la I+D, detrayendo parte de los pocos recursos que se destinan a la I+D.

Menos declaraciones diagnósticas y más laboratorios bien equipados abiertos sin limitaciones horarias, sin papeleo, ni procedimientos operativos, ni descripción de perfiles profesionales, roles y funciones. Sin burocracia, ni gestores definiendo prioridades, ni estrategas dibujando Planes quinquenales. Solo I+D+i con sus equipamientos e investigadores llevando a cabo su trabajo.

Decenas de miles de personas tienen conocimientos, capacidades y ganas de dar sentido y propósito a su vida profesional y personal investigando para resolver problemas sociales o demandas empresariales. Pero no les dejamos. Les aburrimos, les desmotivamos, les decepcionamos, incluso les pagamos poco o nada. Pero nadie se ocupa de esto. La ocupación principal sigue siendo “La importancia de la Innovación”

(*) Ruego disculpen este arrebato motivado por la inquietante percepción del elevado desequilibrio entre lo que nos ocupa el ámbito más estratégico y macro de la Innovación Tecnológica respecto al análisis de los procesos internos específicos de esta actividad que determinan su eficacia y eficiencia. Es decir, creo que utilizamos demasiado el telescopio y muy poco el microscopio. No nos metemos en el barro. No bajamos a la sala de máquinas, donde se cuece la I+D+i. Aplicando el símil de la Economía, nos ocupamos demasiado de los indicadores macroeconómicos, pero parece que nos interesa poco analizar su correspondencia con la economía de las familias.

Getting the right talent for conected Industry. Rara avis

Respecto al reciente Congreso “The Future of Advanced Manufacturing” celebrado en San Sebastian hace unos días, he leído en prensa artículos que resumen alguna de las sesiones del modo siguiente:

“El talento, esa 'rara avis', es la pieza más codiciada por las empresas que no quieren descolgarse de la revolución industrial que nos inunda. El fichaje de personas brillantes es tan antigua como la historia misma, pero de unos años a esta parte el talento cobra nuevos bríos y parece el nuevo Grial”

http://www.diariovasco.com/economia/talento-materia-prima-20171028001826-ntvo.html

Permítanme, modestamente, transmitir lo que desde mi experiencia vital y profesional es ”rara avis”:

• Rara avis son las Organizaciones que permiten a sus empleados desplegar en beneficio de la Compañía todas sus capacidades evitando encorsetarles entre procedimientos administrativos, definición de perfiles profesionales, delimitación de responsabilidades y escalones jerárquicos
• Rara avis son las Organizaciones no gestionadas desde y para el ego de la personas que ostentan el poder, cualquiera que sea su alcance.
• Rara avis son las Organizaciones que consiguen estar a la altura de las personas brillantes que fichan y saben evitar que en poco tiempo se desvinculen del reto prometido.
• Rara avis son las Organizaciones que saben transmitir y compartir con sus empleados el sentido y propósito de su actividad.

Cómo pueden los composites generar innovación de alto impacto

Los composites basados en materiales sintéticos no llevan mucho más de 40 años entre nosotros, pero merece la pena no perderlos de vista. Las Tecnologías de Composites ofrecen altas expectativas de dar respuesta, en el corto – medio plazo a necesidades sociales y de mercado de alto impacto.

Entendemos por innovación de alto impacto, la que nítidamente puede transformase en mejoras en la vida de las personas / ecosistema o en mejora competitiva para el tejido industrial que la implanta y la difunde a lo largo de toda su cadena de valor. Son nuevas Tecnologías de Composites, las que generan una barrera tecnológica elevada, actuando sobre las metodologías de Diseño, los materiales, los procesos de fabricación y los campos de aplicación, para fabricar nuevos productos, productos con nuevas o mejores prestaciones o productos existentes mediante procesos más competitivos. Estas Tecnologías pueden ser totalmente nuevas, pero habitualmente son una hibridación de las ya existen  aplicadas en otros ámbitos.

El driver “ALIGERAMIENTO” condicionará a medio plazo los procesos de fabricación en el Sector Transporte Terrestre y muy especialmente en el Sector Automoción. El “aligeramiento” está dejando de ser un requerimiento cosmético para transformarse en una prestación con valor asociado. La reducción de emisiones, las motorizaciones eléctricas y la personalización de vehículos para una nueva generación de conceptos de transporte urbano, obligarán a sustituir metal por materiales plásticos y composites.  El ritmo al que se implantaran estos cambios, dependerá principalmente de los factores siguientes:

- Tensión competitiva de los OEM y cadena de proveedores

- Avances en el desarrollo de las tecnologías

- Presión de las Administraciones (Legislación)

Los principales retos a los que debemos responder son:

• Reducción de coste de las materias primas y semielaborados.
• Reducción de coste de los procesos (equipamiento, utillajes, scrap y eficiencia energética).
• Reducción de los tiempos de ciclos mediante automatización y simplificación de los procesos (One-step Process).
• Adaptación de los procesos a geometrías más pequeñas y complejas que las del Sector Aeronáutico.
• Sostenibilidad ambiental de la suma de fases del Ciclo de Vida
• Escalabilidad de los procesos industriales

Las tendencias y oportunidades detectadas, indican que la economía de los composites de fibra continua (carbono o termoplástica)  para “Mass Production” se encuentra todavía en una fase inmadura sin tecnologías claras y con un importante potencial de mejora. Reducir el coste de la fibra de carbono es clave para extender su uso a nuevos campos de aplicación al tiempo que se potencian experiencias factibles de Economía Circular.

Las tecnologías de Fabricación Aditiva están desarrollándose en el ámbito de los materiales metálicos y poliméricos ya sea para la fabricación de piezas como para moldes y utillajes. La propia naturaleza de los procesos y materiales implicados genera limitaciones todavía no resueltas que están haciendo ralentizar su implantación a nivel industrial (principalmente en el ámbito de los componentes no metálicos).

Hasta ahora la investigación en fabricación aditiva (materiales, procesos y equipamiento) se han orientado al desarrollo de componente final, ya sea pieza o utillaje. No obstante, en los procesos de fabricación de composites alguno de los pre-procesos requeridos como el preformado de las fibras de refuerzo, condiciona en gran medida la complejidad geométrica de la pieza final, su tiempo de ciclo y su coste.

Se identifica una prometedora oportunidad de mejora competitiva en el desarrollo de tecnologías de Fabricación Aditiva de preformas de fibra continua, aplicables en el Sector Aeronáutico (siguiendo la tendencia OOA – Procesos Fuera de Autoclave) y Automoción (respondiendo a la demanda de aligeramiento mediante la sustitución de metal por materiales no metálicos estructurales). Igualmente se identifican oportunidades de aplicar la misma tecnología de fabricación de preformas de carbono a la fabricación de Tailored OrganoSheets 2D o 3D para su posterior transformación mediante compresión en caliente.

Consideramos que la fabricación de utillajes se adapta muy bien a algunas de las prestaciones que ofrecen los procesos de Fabricación Aditiva. El reto tecnológico es adaptar las prestaciones de algunos procesos aditivos y específicamente el proceso FDM a las variables técnicas que intervienen en el moldeo de plásticos y composite mediante procesos reactivos vía líquida de termoplásticos y termoestables).

Existe un margen de trabajo en la Integración de la función eléctrica tanto en piezas como en moldes. Para ello se desarrollan diferentes estrategias para integrar pistas eléctricas en piezas de plástico (deposición de cable, deposición de precursores de grafitización, 3D Inkjet o aplicación de pastas o coatings conductores). Igualmente, de la mano de la fabricación aditiva es posible desarrollar nuevos productos y funciones basadas en conceptos multimaterial como actuadores smart soft basados en composites microestructurados, conceptos desplegables o polímeros electroactivos.

Las líneas de trabajo que posibilitan generar ya innovación de alto impacto, las podemos agrupar en:

1. Sustitución de metal por composite
2. Tecnologías de Fabricación aditiva
3. Nuevos materiales y funciones
4. Sostenibilidad y Economía Circular

El despliegue de cada una de ellas aporta una esclarecedora visión del conjunto.

Jornada CEP - Composites, 2017
https://www.cep-composites.com/wp-content/uploads/PROGRAMA.pdf